台积电发布1.4纳米技术:第二代环绕栅极晶体管,预计2028年推出

科技有点奇谱 2025-04-25 20:47:16

台积电(TSMC)在2025年北美技术研讨会上披露了其A14(1.4纳米级别)制造技术,承诺该技术将在性能、功耗和晶体管密度方面显著优于其N2(2纳米)工艺。台积电表示,新节点将依赖第二代环绕栅极(GAA)纳米片晶体管,并通过NanoFlex Pro技术提供进一步的灵活性。预计A14将在2028年进入量产,但不支持背面供电。支持背面供电的A14版本计划于2029年推出。

“A14是我们下一代完整的先进硅技术节点。”台积电业务发展和全球销售高级副总裁兼首席运营官Kevin Zhang表示,“如果从速度来看,与N2相比,性能提升可达15%,功耗降低30%,逻辑密度是整体芯片密度的1.23倍,或者至少是1.2倍(对于混合设计)。因此,这是一项非常、非常重要的技术。”

台积电的A14是一种全新的工艺技术,基于公司的第二代GAAFET纳米片晶体管和新的标准单元架构,以实现性能、功耗和缩放优势。与N2相比,台积电预计其A14将在相同功耗和复杂度下实现10%到15%的性能提升,相同频率和晶体管数量下的功耗降低25%到30%,以及20%到23%的更高晶体管密度(分别为混合芯片设计和逻辑)。由于A14是一个全新的节点,它将需要新的IP、优化和EDA软件,而不是N2P(利用N2 IP)以及A16,后者是带有背面供电的N2P。

与A16(和N2、N2P一样)不同,A14缺乏超级电源轨(SPR)背面供电网络(BSPDN),这使得该技术可以针对那些无法从BSPDN中获得实质性收益的应用,而BSPDN会带来额外成本。有许多客户端、边缘和特殊应用可以利用台积电第二代GAA纳米片晶体管带来的额外性能、更低的功耗和更高的晶体管密度,但它们不需要密集的电源布线,并且可以使用传统的正面供电网络。

“该技术还采用了我们的NanoFlex Pro技术,这实际上是设计技术协同优化(DTCO),允许设计者以非常灵活的方式设计他们的产品,让他们能够实现最佳的功耗性能优势。”Zhang说,“这项技术将在2028年投入生产。该技术的第一个版本没有背面电源轨。”

台积电计划在2029年推出带有SPR背面供电的A14。目前,公司尚未披露该工艺技术的确切名称,尽管按照台积电的传统命名规则,合理推测它将被称为A14P。展望未来,预计在2029年之后,A14将推出其最大性能版本(A14X)和成本优化版本(A14C)。

台积电A14系列工艺技术的一个关键优势将是其NanoFlex Pro架构,该架构将使芯片设计者能够微调晶体管配置,以针对特定应用或工作负载实现最佳的功耗、性能和面积(PPA)。使用非Pro FinFlex,开发人员可以在一个模块内混合和匹配来自不同库(高性能、低功耗、面积高效)的单元,以优化性能、功耗和面积。

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